Махметр

Иллюстрация, показывающая лицевую сторону махметра, показывающего число Маха 0,83.

Махметр , – это авиационный статической системы Пито прибор которыйпоказывает отношение истинной воздушной скорости к скорости звука , называемая безразмерная величина, числом Маха . Это отображается на махметре в виде десятичной дроби .Летит самолет, летящий со скоростью звукапри числе Маха, равном единице, выраженном как 1 Маха .

Использовать

Когда самолет в околозвуковом полете приближается к скорости звука, он первым достигает своего критического числа Маха, при котором поток воздуханад областями низкого давления его поверхность локально достигаетскорость звука, образующая ударные волны . полета Указанная скорость поскольку это состояние меняется в зависимости от температуры окружающей среды, которая, в свою очередь, меняется с высотой .Следовательно, указанная воздушная скорость не совсем достаточна дляпредупредить пилота о надвигающихся проблемах. Число Махаболее полезен, и большинство высокоскоростных самолетов ограничены максимальным рабочим числом Маха, также известным как M _MO .

Например, если M _MO составляет 0,83 Маха, то на высоте 9100 м (30 000 футов), где скорость звука в стандартных условиях составляет 1093 километра в час (590 узлов), истинная воздушная скорость при M _MO составляет 906 километров в час (489 кн). Скорость звука увеличивается с температурой воздуха, поэтому при 0,83 Маха на высоте 3000 м (10 000 футов), где воздух намного теплее, чем на высоте 9 100 м (30 000 футов), истинная воздушная скорость на M _MO будет 982 км / ч (530 узлов). ).

Операция

Современные электронные махметры используют информацию из компьютерной системы данных о воздухе , которая выполняет расчеты с использованием входных данных статической системы Пито . Некоторые старые механические махметры используют анероид высоты и капсулу воздушной скорости , которые вместе преобразуют статическое давление Пито в число Маха. Махметр страдает от ошибок прибора и положения.

Калибровка

В дозвуковом потоке счетчик Маха можно калибровать по:

${M}={\sqrt {5\left[\left({\frac {q_{c}}{p}}+1\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}\,or,{M}={\sqrt {5\left[\left({\frac {p_{t}}{p}}\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}\,$

где:

$\ M\,$ число Маха

q _c – ударное давление (динамическое давление)

$\ p$ статическое давление

и предположив, что отношение удельных теплоемкостей равно 1,4.

Когда в трубке Пито образуется ударная волна, требуемая формула выводится из сверхзвукового уравнения Пито Рэлея и решается итеративно:

${M}=0.88128485{\sqrt {{\frac {p_{t}}{p}}\left(1-{\frac {1}{[7M^{2}]}}\right)^{\frac {5}{2}}}}$

где:

$\ p_{t}$ теперь полное давление измеряется за нормальным ударом.

Обратите внимание, что требуемыми входными данными являются полное давление и статическое давление. Ввод температуры воздуха не требуется.

См. также

• Рекомендации ИКАО по использованию Международной системы единиц
• Индикатор воздушной скорости
• число Маха
• Статическая система Пито

Ссылки

• Справочник по полетам по приборам . Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия: Федеральное управление гражданской авиации США. 25 ноября 2005 г. стр. 3–8. ФАА-Н-8083-15.
• Справочник по полетам по приборам . Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия: Федеральное управление гражданской авиации США. 2007. стр. 3–10. ФАА-Н-8083-15А. Архивировано из оригинала 22 апреля 2008 г.

В этой статье использованы общедоступные материалы из Справочник по полетам по приборам . Правительство Соединенных Штатов .